JP2017164311A - Deodorizing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、次亜塩素酸を利用した脱臭装置に関する。 The present disclosure relates to a deodorizing apparatus using hypochlorous acid.
従来、電気分解を利用して次亜塩素酸を生成する装置が知られている(例えば、特許文献1及び2を参照)。次亜塩素酸は殺菌力が強いため、臭気物質などの分解に利用することができる。
Conventionally, an apparatus for generating hypochlorous acid using electrolysis is known (see, for example,
しかしながら、気体中には、次亜塩素酸では十分に分解することができない物質も含まれる。 However, the gas includes substances that cannot be sufficiently decomposed by hypochlorous acid.
そこで、本開示は、気体に含まれる悪臭物質を効率良く分解する脱臭装置を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a deodorizing apparatus that efficiently decomposes malodorous substances contained in gas.
上記課題を解決するため、本開示の一態様に係る脱臭装置は、吸気口と吹出口とを有する筐体と、前記吸気口を介して気体が前記筐体内に取り込まれるように、又は、前記吹出口を介して気体が前記筐体外に排出されるように、気流を生成するファンと、前記筐体内に配置され、第1液体を溜めるための第1タンクと、前記第1液体中に次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成器と、前記気流に交差するように配置され、前記第1液体と前記吸気口から取り込まれた気体とを接触させる第1フィルタと、前記筐体内の前記第1タンクより前記吹出口側に配置され、第2液体を溜めるための第2タンクと、酸素及び窒素を含む気体を前記第2液体中に供給する気体供給ポンプと、前記気体供給ポンプによって供給された気体内で、前記第2液体に接触するようにプラズマを発生させることで、窒素酸化物を発生させるプラズマ発生器と、前記気流に交差するように配置され、前記第2液体と前記第1フィルタを通過した気体とを接触させる第2フィルタとを備える。 In order to solve the above problem, a deodorizing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a housing having an air inlet and an air outlet, and gas is taken into the housing through the air inlet, or A fan that generates an air flow, a first tank that is disposed in the housing and stores the first liquid, and the second liquid is placed in the first liquid so that the gas is discharged out of the housing through the air outlet. A hypochlorous acid generator that generates chlorous acid, a first filter that is arranged so as to intersect the airflow, and that contacts the first liquid and the gas taken in from the air inlet; A second tank for storing the second liquid, a gas supply pump for supplying a gas containing oxygen and nitrogen into the second liquid, and a gas supply pump. In the supplied gas, the second liquid A plasma generator that generates nitrogen oxides by touching, and a second generator that is disposed so as to intersect the airflow and that contacts the second liquid and the gas that has passed through the first filter. 2 filters.
本開示によれば、気体に含まれる悪臭物質を効率良く分解することができる。 According to the present disclosure, malodorous substances contained in gas can be efficiently decomposed.
(本開示の概要)
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る脱臭装置は、吸気口と吹出口とを有する筐体と、前記吸気口を介して気体が前記筐体内に取り込まれるように、又は、前記吹出口を介して気体が前記筐体外に排出されるように、気流を生成するファンと、前記筐体内に配置され、第1液体を溜めるための第1タンクと、前記第1液体中に次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成器と、前記気流に交差するように配置され、前記第1液体と前記吸気口から取り込まれた気体とを接触させる第1フィルタと、前記筐体内の前記第1タンクより前記吹出口側に配置され、第2液体を溜めるための第2タンクと、酸素及び窒素を含む気体を前記第2液体中に供給する気体供給ポンプと、前記気体供給ポンプによって供給された気体内で、前記第2液体に接触するようにプラズマを発生させることで、窒素酸化物を発生させるプラズマ発生器と、前記気流に交差するように配置され、前記第2液体と前記第1フィルタを通過した気体とを接触させる第2フィルタとを備える。
(Outline of this disclosure)
In order to solve the above problem, a deodorizing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a housing having an air inlet and an air outlet, and gas is taken into the housing through the air inlet, or In the first liquid, a fan that generates an air flow, a first tank that is disposed in the casing and stores the first liquid, and that the gas is discharged out of the casing through the outlet. A hypochlorous acid generator that generates hypochlorous acid, a first filter that is disposed so as to intersect the air flow, and that contacts the first liquid and the gas taken in from the intake port; A second tank for storing the second liquid, a gas supply pump for supplying a gas containing oxygen and nitrogen into the second liquid, and the gas supply pump. In the gas supplied by the second liquid A plasma generator that generates nitrogen oxides by generating plasma so as to come into contact with the second liquid is disposed so as to intersect the air flow, and the second liquid and the gas that has passed through the first filter are brought into contact with each other. 2 filters.
これにより、筐体内に取り込まれたアンモニア(NH3)を含む気体は、第1フィルタによって第1液体と接触する。アンモニアと、第1液体中の次亜塩素酸(HClO)とが接触して反応することで、クロラミン(NH2Cl)が生成される。さらに、クロラミンを含む気体は、第2フィルタによって第2液体と接触する。第2液体中にはプラズマによって発生した窒素酸化物(NOx)が溶け込むことで、亜硝酸(HNO2)が生成されている。クロラミンは、亜硝酸によって分解されるので、気体に含まれるアンモニアを効率良く分解することができる。また、アンモニアに限らず、例えば、硫化水素(H2S)は、次亜塩素酸によって分解される。また、メチルメルカプタン(CH3SH)は、次亜塩素酸と亜硝酸とによって分解される。このように、本開示の一態様に係る脱臭装置によれば、気体に含まれるアンモニア、硫化水素及びメチルメルカプタンなどの悪臭物質を効率良く分解することができる。 Thereby, the gas containing ammonia (NH 3 ) taken into the housing comes into contact with the first liquid by the first filter. Ammonia and hypochlorous acid (HClO) in the first liquid react with each other to produce chloramine (NH 2 Cl). Further, the gas containing chloramine comes into contact with the second liquid by the second filter. Nitrous acid (HNO 2 ) is generated by dissolving nitrogen oxide (NO x ) generated by the plasma in the second liquid. Since chloramine is decomposed by nitrous acid, ammonia contained in the gas can be efficiently decomposed. In addition to ammonia, for example, hydrogen sulfide (H 2 S) is decomposed by hypochlorous acid. In addition, methyl mercaptan (CH 3 SH) is decomposed by hypochlorous acid and nitrous acid. Thus, according to the deodorizing apparatus according to one aspect of the present disclosure, malodorous substances such as ammonia, hydrogen sulfide, and methyl mercaptan contained in the gas can be efficiently decomposed.
また、例えば、脱臭装置は、さらに、前記窒素酸化物と前記第2液体とを接触させることで、前記第2液体への前記窒素酸化物の溶け込みを促進する気液接触部材を備えてもよい。 Further, for example, the deodorization apparatus may further include a gas-liquid contact member that promotes the dissolution of the nitrogen oxide into the second liquid by bringing the nitrogen oxide into contact with the second liquid. .
これにより、窒素酸化物の第2液体への溶け込みが促進されるので、第2液体中の亜硝酸の濃度を高めることができる。したがって、悪臭物質の分解効率を高めることができる。 Thereby, since the dissolution of nitrogen oxides into the second liquid is promoted, the concentration of nitrous acid in the second liquid can be increased. Therefore, the decomposition efficiency of malodorous substances can be increased.
また、第2液体中の亜硝酸は、第2液体の温度上昇によって硝酸へ変化しやすくなる。例えば、脱臭装置は、さらに、前記第2液体を冷却する冷却装置を備えてもよい。 Further, nitrous acid in the second liquid is easily changed to nitric acid due to the temperature rise of the second liquid. For example, the deodorizing device may further include a cooling device that cools the second liquid.
これにより、冷却装置が第2液体の温度上昇を抑制することができるので、第2液体中の亜硝酸が硝酸へ変化するのを抑制することができる。したがって、第2液体中の亜硝酸の濃度を高めることができるので、分解効率を高めることができる。 Thereby, since a cooling device can suppress the temperature rise of a 2nd liquid, it can suppress that nitrous acid in a 2nd liquid changes to nitric acid. Therefore, since the concentration of nitrous acid in the second liquid can be increased, the decomposition efficiency can be increased.
また、例えば、前記気体供給ポンプは、前記第1フィルタを通過した気体の一部を供給してもよい。 For example, the gas supply pump may supply a part of the gas that has passed through the first filter.
これにより、気体に含まれるアンモニア、硫化水素又はメチルメルカプタンをプラズマによって直接分解することができるので、分解効率を高めることができる。 Thereby, ammonia, hydrogen sulfide, or methyl mercaptan contained in the gas can be directly decomposed by plasma, so that the decomposition efficiency can be increased.
以下では、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings.
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present disclosure. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept are described as optional constituent elements.
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。 Each figure is a mimetic diagram and is not necessarily illustrated strictly. Therefore, for example, the scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the substantially same structure, The overlapping description is abbreviate | omitted or simplified.
(実施の形態1)
[1.概要]
まず、実施の形態1に係る脱臭装置の概要について説明する。図1は、本実施の形態に係る脱臭装置1の構成を示す図である。図2は、本実施の形態に係る脱臭装置1の動作中の気体の流れを示す図である。
(Embodiment 1)
[1. Overview]
First, the outline | summary of the deodorizing apparatus which concerns on
脱臭装置1は、次亜塩素酸と、プラズマによって発生する窒素酸化物に基づく亜硝酸とを用いて、気体に含まれる悪臭物質を分解する。悪臭物質は、アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタンなどの臭いを有する物質(臭気物質)である。本実施の形態では、脱臭装置1は、空気に含まれるアンモニア、硫化水素、メチルメルカプタンを分解する。
The deodorizing
なお、脱臭装置1は、悪臭物質だけでなく、その他の有害物質、汚染物質などの被分解物質を分解してもよい。被分解物質には、例えば、人若しくは生態系に対して有害な化学物質、又は、花粉、ハウスダストなどの微粒子若しくは微生物などが含まれる。
In addition, the
脱臭装置1は、例えば、空気清浄機などに利用される。脱臭装置1は、室内などの所定の空間に配置されて、当該空間内の空気を浄化する。あるいは、脱臭装置1は、冷蔵庫、電子レンジ、フライヤーなどの食料を保存又は調理する装置に設けられてもよい。また、脱臭装置1は、空調機器、加湿器、洗濯機、食器洗浄機、車両などに設けられてもよい。
The
[2.構成]
次に、本実施の形態に係る脱臭装置1の構成について説明する。
[2. Constitution]
Next, the structure of the
図1に示すように、脱臭装置1は、筐体10と、ファン21及び22と、第1タンク30と、次亜塩素酸生成器40と、第1フィルタ50と、第2タンク60と、気体供給ポンプ70と、プラズマ発生器80と、第2フィルタ90とを備える。
As shown in FIG. 1, the
[2−1.筐体]
筐体10は、脱臭装置1の外郭をなす筐体である。例えば、筐体10は、プラスチックなどの樹脂材料、又は、金属材料から形成される。筐体10の外形形状は、例えば直方体又は球体など、いかなるものでもよい。図1に示すように、筐体10は、吸気口11と、吹出口12とを有する。
[2-1. Enclosure]
The
吸気口11は、外部から筐体10内に気体を取り込むための開口である。吹出口12は、筐体10内に取り込まれた気体を外部に排出するための開口である。図2に示すように、悪臭物質を含む空気などの気体2は、吸気口11から筐体10内に取り込まれ、第1フィルタ50及び第2フィルタ90をこの順で通過した後、吹出口12から筐体10外へ排出される。筐体10外へ排出される気体6は、悪臭物質などが除去されて浄化されている。
The
吸気口11及び吹出口12は、互いに対向するように筐体10の側面に設けられている。これにより、吸気口11と吹出口12との間の距離を長くすることができるので、吸気口11と吹出口12との間に第1フィルタ50及び第2フィルタ90を設けるスペースを確保し、かつ、吸気口11から吹出口12へスムーズに気体を流すことができる。
The
なお、吸気口11及び吹出口12が設けられる位置は、図1に示す例に限らない。例えば、吸気口11及び吹出口12はそれぞれ、筐体10の上面又は下面に設けられてもよい。また、筐体10は、吸気口11及び吹出口12の少なくとも一方を複数有してもよい。
In addition, the position in which the
筐体10の内部は、第1フィルタ50と第2フィルタ90とによって、第1空間13、第2空間14及び第3空間15に仕切られている。第1空間13は、吸気口11を含む空間であり、第1タンク30に溜められる第1液体31に接触している。第2空間14は、第1フィルタ50と第2フィルタ90とによって挟まれた空間であり、第1液体31と、第2タンク60に溜められる第2液体61とに接触している。第3空間15は、吹出口12を含む空間であり、第2液体61に接触している。
The interior of the
第1空間13と第2空間14とは、第1フィルタ50を介さずに気体が行き来しないように、筐体10の内壁、第1フィルタ50、第1液体31及び第1タンク30によって分離されている。第2空間14と第3空間15とは、第2フィルタ90を介さずに気体が行き来しないように、筐体10の内壁、第2フィルタ90、第2液体61及び第2タンク60によって分離されている。
The
[2−2.ファン]
ファン21は、吸気口11を介して気体が筐体10内に取り込まれるように、気流を生成する。ファン21は、図1に示すように、吸気口11内に設けられている。なお、ファン21は、吸気口11の内部ではなく、筐体10の外側又は内側(第1空間13内)に設けられていてもよい。
[2-2. fan]
The
ファン22は、吹出口12を介して気体が筐体10外に排出されるように、気流を生成する。ファン22は、図1に示すように、吹出口12内に設けられている。なお、ファン22は、吹出口12の内部ではなく、筐体10の外側又は内側(第3空間15内)に設けられていてもよい。
The
ファン21及び22は、制御回路(図示せず)によって駆動される。ファン21及び22が動作することで、吸気口11から吹出口12に向かう方向に筐体10内を気体が流れることで、気流が生成される。気流が第1フィルタ50及び第2フィルタ90を順に通過することで、気流を形成する気体が第1液体31及び第2液体61と接触する。気体に含まれる悪臭物質は、第1液体31に含まれる次亜塩素酸、及び、第2液体61に含まれる亜硝酸によって分解される。
The
なお、本実施の形態では、脱臭装置1が2つのファン21及び22を備える例について示したが、脱臭装置1は、1つのみ又は3以上のファンを備えてもよい。ファンの配置も図1に示す例には限定されず、例えば、第2空間14内に配置されてもよい。
In addition, in this Embodiment, although the
[2−3.第1タンク]
第1タンク30は、筐体10内に配置され、第1液体31を溜めるための容器である。例えば、第1タンク30は、トレイのように上面が開放された箱体であり、筐体10の底面に配置される。本実施の形態では、第1タンク30は、第2タンク60より吸気口11側に配置されている。
[2-3. First tank]
The
第1液体31は、水道水、食塩水などの塩素イオン(Cl−)を含む液体である。第1液体31は、次亜塩素酸生成器40が生成した次亜塩素酸を含んでいる。第1液体31は、第1フィルタ50の一部と接触している。
The
第1タンク30は、例えば、耐酸性の樹脂材料又は金属材料などで形成される。例えば、第1タンク30は、ポリ塩化ビニル、ステンレス又はセラミックなどから形成される。なお、第1タンク30が金属材料で形成される場合は、めっき又は塗装などにより、錆を防止する処理が施されていてもよい。
The
[2−4.次亜塩素酸生成器]
次亜塩素酸生成器40は、第1液体31中に次亜塩素酸を生成する装置である。具体的には、次亜塩素酸生成器40は、一対の電極対41と、電極対41に所定の電圧を印加する電源(図示せず)とを有し、第1液体31を電気分解することにより、次亜塩素酸を生成する。一対の電極対41は、例えば、平行平板電極であり、第1液体31に接触している。
[2-4. Hypochlorous acid generator]
The
次亜塩素酸は、アンモニアを分解してクロラミンを生成する。第1液体31中に生成されたクロラミンは、時間の経過とともに揮発する。図2に示すように、揮発したクロラミンなどの、次亜塩素酸による分解によって発生した気体4は、ファン21及び22によって形成される気流に乗って、第1フィルタ50を通過した気体3とともに第2フィルタ90に向かって流れる。
Hypochlorous acid decomposes ammonia to produce chloramine. Chloramine produced in the first liquid 31 volatilizes with time. As shown in FIG. 2, the
[2−5.第1フィルタ]
第1フィルタ50は、気流に交差するように配置された気液接触部材の一例である。第1フィルタ50は、第1液体31と吸気口11から取り込まれた気体2とを接触させる。具体的には、第1フィルタ50は、気体2を通過させ、気体2に含まれる物質を第1液体31中に取り込む。
[2-5. First filter]
The
例えば、第1フィルタ50は、ローラーなどによって回転される。具体的には、第1フィルタ50は、下部が第1液体31に接触した状態で、上下に配置された2個のローラーに亘って巻き付けられている。2個のローラーが回転することで、第1フィルタ50は回転し、部分毎に第1液体31に接触する。これにより、第1フィルタ50の全体に第1液体31が行き渡らされている。
For example, the
気体2は、例えば、空気であり、硫化水素、アンモニア、メチルメルカプタンなどの悪臭物質を含んでいる。また、気体2には、第1液体31から第1空間13に揮発したクロラミン(気体4に相当)も含まれる。
The
第1フィルタ50は、一部が第1タンク30内の第1液体31に接触するように配置されている。第1フィルタ50は、気流方向に沿って見た場合に、筐体10の内面との間に隙間が形成されないような形状及び配置を有する。すなわち、気体2は、第1フィルタ50を通過せずに第1空間13から第2空間14には実質的には進行しない。なお、第1フィルタ50と筐体10の内面との間の隙間を埋めるための、第1フィルタ50の外周に沿った形状を有する枠材が設けられていてもよい。
The
第1フィルタ50は、例えば、気体2に接触する第1液体31の面積を増加させる部材である。例えば、第1フィルタ50は、ステンレス又は化成品からなる多面積接触型多孔部材である。多面積接触型多孔部材は、例えば、複数の細かい孔が形成された多孔板である。第1フィルタ50の平均孔は、例えば、数mm以下である。第1フィルタ50の平均孔は、例えば、簡易的には任意の断面に現れる複数の孔の平均値に相当する。気体2は、これらの孔によって捉えられて第1液体31に接触しやすくなる。第1フィルタ50によって捉えられた気体2は、第1液体31に含まれる次亜塩素酸と接触する。これにより、気体2に含まれるアンモニア及び硫化水素などが分解され、クロラミンなどの気体4が発生する。
The
あるいは、第1フィルタ50は、通気性及び吸水性を有する布状部材でもよい。第1フィルタ50は、表面積を大きくするために複数の起毛を有してもよい。
Alternatively, the
[2−6.第2タンク]
第2タンク60は、筐体10内に配置され、第2液体61を溜めるための容器である。例えば、第2タンク60は、トレイのように上面が開放された筐体であり、筐体10の底面に配置される。本実施の形態では、第2タンク60は、第1タンク30より吹出口12側に配置されている。
[2-6. Second tank]
The
第2液体61は、水道水、純水などの液体である。第2液体61には、プラズマ発生器80が発生したプラズマによって生成された窒素酸化物などの活性種を含んでいる。活性種は、例えば、ヒドロキシルラジカル(OHラジカル)、水素ラジカル、酸素ラジカル、スーパーオキシドアニオン、一価酸素イオン、過酸化水素などを含む。
The
窒素酸化物は、第2液体61に亜硝酸及び硝酸として溶け込む。亜硝酸は、アンモニアが分解されて生成されたクロラミン、及び、次亜塩素酸によっては分解されにくいメチルメルカプタンなどを分解する。 Nitrogen oxide dissolves in the second liquid 61 as nitrous acid and nitric acid. Nitrous acid decomposes chloramine produced by decomposing ammonia, methyl mercaptan which is difficult to be decomposed by hypochlorous acid, and the like.
本実施の形態では、第2タンク60には、配管部62が接続されている。配管部62は、例えば、パイプ、チューブ又はホースなどの管状の部材から形成される。配管部62は、両端が第2タンク60に接続されており、途中にプラズマ発生器80が配置されている。また、配管部62には、液体ポンプ(図示せず)などの第2液体61を送る送液装置が設けられている。
In the present embodiment, a piping
これにより、第2液体61は、第2タンク60とプラズマ発生器80との間を、配管部62を介して循環する。つまり、配管部62は、第2液体61の循環経路を形成する。なお、図2において、配管部62に沿って示す矢印は、第2液体61の流れる方向を示している。配管部62の径、第2液体61の流速などを調整することで、プラズマ発生器80が効率良くプラズマを発生させることができる。また、第2液体61が循環することで、プラズマによって発生した窒素酸化物(亜硝酸)を第2液体61中に拡散させることができる。
As a result, the
第2タンク60及び配管部62は、例えば、耐酸性の樹脂材料又は金属材料などで形成される。例えば、第2タンク60及び配管部62は、ポリ塩化ビニル、ステンレス又はセラミックなどから形成される。第2タンク60及び配管部62が金属材料で形成される場合は、めっき又は塗装などにより、錆を防止する処理が施されていてもよい。
The
[2−7.気体供給ポンプ]
気体供給ポンプ70は、酸素(O2)及び窒素(N2)を含む気体を供給する。具体的には、気体供給ポンプ70は、周囲の空気を取り込んで、取り込んだ空気をプラズマ発生器80の電極対81の近傍に供給する。
[2-7. Gas supply pump]
The
気体供給ポンプ70とプラズマ発生器80とは、気体供給管71によって接続されている。気体供給管71は、気体供給ポンプ70からプラズマ発生器80に気体を供給するための管である。気体供給管71は、例えば、樹脂材料又は金属材料などで形成される。気体供給管71は、パイプ、チューブ又はホースなどの管状の部材から形成される。
The
図2に示すように、気体供給ポンプ70が供給した気体は、第2液体61中に気泡72として拡散する。供給された気体内でプラズマ発生器80がプラズマを発生させるので、気泡72中には、窒素酸化物が含まれる。気泡72が第2液体61中に広がる際に、気泡72に含まれる窒素酸化物が第2液体61に溶け込んで、亜硝酸及び硝酸が生成される。
As shown in FIG. 2, the gas supplied from the
[2−8.プラズマ発生器]
プラズマ発生器80は、気体供給ポンプ70によって供給された気体内で、第2液体61に接触するようにプラズマを発生させることで、窒素酸化物を発生させる。プラズマ発生器80は、配管部62の経路上に設けられている。
[2-8. Plasma generator]
The
プラズマ発生器80は、一対の電極対81と、一対の電極対81に所定の電圧を印加する電源(図示せず)とを備える。一対の電極対81は、所定の間隔を開けて配管部62内に露出するように配置されている。一対の電極対81の一方は、気体供給ポンプ70によって供給された気体に覆われる。
The
電源は、一対の電極対81間に、例えば、2〜50kV/cm、100Hz〜20kHzの負極性の高電圧パルス電圧を印加する。これにより、気体(気泡72)内で放電が発生し、プラズマが発生することにより、窒素酸化物が発生する。
The power source applies a negative high-voltage pulse voltage between 2 to 50 kV / cm and 100 Hz to 20 kHz, for example, between the pair of
[2−9.第2フィルタ]
第2フィルタ90は、気流に交差するように配置された気液接触部材の一例である。第2フィルタ90は、第2液体61と第1フィルタ50を通過した気体5とを接触させる。具体的には、第2フィルタ90は、気体5を通過させ、気体5に含まれる物質を第2液体61中に取り込む。例えば、第2フィルタ90は、ローラーなどによって回転される。具体的な回転の態様は、第1フィルタ50と同様である。これにより、第2フィルタ90の全体に第2液体61が行き渡らされている。
[2-9. Second filter]
The
気体5は、具体的には、第1フィルタ50を通過した気体3と、第1液体31から第2空間14に放出されたクロラミンなどの気体4とを含んでいる。また、気体5には、気体供給ポンプ70から第2液体61中に供給された気体(気泡72に相当)のうち、第2空間14に放出された気体も含まれる。
Specifically, the
第2フィルタ90は、一部が第2タンク60内の第2液体61に接触するように配置されてもよい。第2フィルタ90は、気流方向に沿って見た場合に、筐体10の内面との間に隙間が形成されないような形状及び配置を有する。すなわち、気体5は、第2フィルタ90を通過せずに第2空間14から第3空間15には実質的には進行しない。なお、第2フィルタ90と筐体10の内面との間の隙間を埋めるための、第2フィルタ90の外周に沿った形状を有する枠材が設けられていてもよい。
The
第2フィルタ90の具体的な形状及び配置は、第1フィルタ50と同様である。第2フィルタ90に捉えられた気体5は、第2液体61に含まれる亜硝酸と接触する。亜硝酸によって、気体5に含まれるクロラミン、メチルメルカプタンなどが分解される。
The specific shape and arrangement of the
[3.動作]
続いて、上記構成を有する脱臭装置1の動作について説明する。
[3. Operation]
Then, operation | movement of the
脱臭装置1は、例えば、電源スイッチ(図示せず)がオンされた場合に、脱臭動作を開始する。具体的には、脱臭装置1の制御回路(図示せず)が、ファン21及び22を駆動し、次亜塩素酸生成器40及びプラズマ発生器80の電極対41及び81に電圧の印加を開始する。
The
吸気口11を介して筐体10内(第1空間13内)に取り込まれた気体2は、悪臭物質として、アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタンを含んでいる。図2に示すように、気体2は、第1フィルタ50によって第1液体31と接触する。第1液体31には次亜塩素酸が含まれるので、アンモニアと次亜塩素酸とが反応してクロラミンが生成される。また、硫化水素と次亜塩素酸とが反応して硫酸(H2SO4)が生成される。メチルメルカプタンと次亜塩素酸とはあまり反応しない。
The
次亜塩素酸と反応しないメチルメルカプタンなどを含む気体3、及び、次亜塩素酸との反応によって生成されて揮発したクロラミンなどの気体4を含む気体5は、第2フィルタ90によって第2液体61と接触する。第2液体61には亜硝酸が含まれるので、クロラミン及びメチルメルカプタンなどは分解される。
The
これにより、悪臭物質が取り除かれて浄化された気体6が、吹出口12から筐体10外に排出される。
As a result, the
以下では、各物質と次亜塩素酸又は亜硝酸との反応の詳細について、実験結果に基づいて説明する。 Below, the detail of reaction with each substance and hypochlorous acid or nitrous acid is demonstrated based on an experimental result.
[3−1.アンモニアの次亜塩素酸による分解]
脱臭装置1は、アンモニアを次亜塩素酸と亜硝酸とによって二段階で分解して除去する。まず、薬剤を用いてアンモニアが分解されることを確認した実験結果について、図3を用いて説明する。具体的には、次亜塩素酸に、アンモニア、硝酸、亜硝酸を順に加えた。
[3-1. Decomposition of ammonia with hypochlorous acid]
The
図3は、次亜塩素酸に、アンモニア、硝酸、亜硝酸をこの順で加えたときの結合塩素濃度を示す図である。具体的には、図3は、左から順に、次亜塩素酸のみ、次亜塩素酸にアンモニアを加えた溶液A、溶液Aに硝酸を加えた溶液B、溶液Bに亜硝酸を加えた溶液Cの各々に対する結合塩素濃度を示している。結合塩素濃度は、溶液中に含まれる結合残留塩素(具体的には、クロラミン)の濃度である。 FIG. 3 is a diagram showing the combined chlorine concentration when ammonia, nitric acid, and nitrous acid are added to hypochlorous acid in this order. Specifically, FIG. 3 shows, in order from the left, only hypochlorous acid, solution A obtained by adding ammonia to hypochlorous acid, solution B obtained by adding nitric acid to solution A, and solution obtained by adding nitrous acid to solution B The bound chlorine concentration for each of C is shown. The bound chlorine concentration is the concentration of bound residual chlorine (specifically, chloramine) contained in the solution.
図3の「溶液A」に示すように、次亜塩素酸にアンモニアを加えることで、クロラミンが生成されることが分かる。したがって、本実施の形態では、第1液体31は、次亜塩素酸生成器40によって生成された次亜塩素酸を含むので、次亜塩素酸と、気体2に含まれるアンモニアと反応することで、クロラミンが生成される。
As shown in “Solution A” in FIG. 3, it can be seen that chloramine is produced by adding ammonia to hypochlorous acid. Therefore, in this Embodiment, since the
「溶液B」に示すように、クロラミンを含む溶液Aに硝酸を加えたとしても、クロラミンの濃度は、ほとんど変化しない。一方で、「溶液C」に示すように、亜硝酸を加えた場合、クロラミンの濃度が低下していることが分かる。つまり、亜硝酸は、酸性下において、クロラミンを分解する。本実施の形態では、プラズマ発生器80が発生した窒素酸化物が第2液体61に溶け込むことで、硝酸及び亜硝酸が生成されるので、第2液体61は、酸性で、かつ、亜硝酸を含む溶液になる。したがって、第2液体61は、クロラミンを分解することができる。
As shown in “Solution B”, even when nitric acid is added to Solution A containing chloramine, the concentration of chloramine hardly changes. On the other hand, as shown in “Solution C”, it can be seen that the concentration of chloramine is reduced when nitrous acid is added. That is, nitrous acid decomposes chloramine under acidic conditions. In the present embodiment, since the nitrogen oxide generated by the
なお、ここでは、薬剤を加えることでクロラミンの分解を確認したが、硝酸及び亜硝酸の代わりにプラズマ処理水を加えた場合でも、クロラミンの濃度の減少は確認された。プラズマ処理水は、所定期間、プラズマを予め発生させた後の液体である。 Here, the degradation of chloramine was confirmed by adding a chemical, but even when plasma-treated water was added instead of nitric acid and nitrous acid, a decrease in the concentration of chloramine was confirmed. Plasma treated water is a liquid after plasma is generated in advance for a predetermined period.
[3−2.クロラミンの分解]
図4は、プラズマ処理時間に対するクロラミンの濃度を示す図である。図4において、横軸は、プラズマ処理を行った処理時間(すなわち、放電期間(電圧の印加期間))であり、縦軸は、クロラミンの濃度を示している。
[3-2. Degradation of chloramine]
FIG. 4 is a diagram showing the concentration of chloramine with respect to the plasma treatment time. In FIG. 4, the horizontal axis represents the processing time (ie, discharge period (voltage application period)) in which the plasma treatment was performed, and the vertical axis represents the chloramine concentration.
図4に示すように、プラズマを発生させることで、クロラミンの濃度が減少している。なお、プラズマを発生させていない場合にもクロラミンの濃度は低下している。プラズマを発生させていない場合の濃度低下は、クロラミンの揮発に基づくものである。プラズマを発生させた場合には、プラズマを発生させない場合よりも十分にクロラミンの濃度が減少していることが分かる。 As shown in FIG. 4, the concentration of chloramine is reduced by generating plasma. It should be noted that the concentration of chloramine is lowered even when plasma is not generated. The decrease in concentration when no plasma is generated is based on volatilization of chloramine. It can be seen that when plasma is generated, the concentration of chloramine is sufficiently reduced compared to when plasma is not generated.
具体的には、クロラミンと亜硝酸とが反応することで、クロラミンが分解されて硝酸アンモニウム(NH4NO3)が生成されたと推定される。硝酸アンモニウムは、酸性の液体中では、アンモニウムイオン(NH4 +)と硝酸イオン(NO3 −)として存在する。 Specifically, it is estimated that chloramine was decomposed and ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ) was generated by the reaction of chloramine and nitrous acid. Ammonium nitrate exists as an ammonium ion (NH 4 + ) and a nitrate ion (NO 3 − ) in an acidic liquid.
[3−3.アンモニアの揮発]
本実施の形態では、第2液体61中でクロラミンと亜硝酸とが反応するので、第2液体61中にアンモニウムイオンが存在する。アンモニウムイオンは、例えばアルカリ性の溶液では、水酸化物イオンと反応してアンモニアとして揮発する。
[3-3. Ammonia volatilization]
In the present embodiment, since chloramine and nitrous acid react in the
ここでは、プラズマ処理後の第2液体61中にアンモニウムイオンが閉じ込められている(すなわち、アンモニアの揮発量が少ない)ことを確認した実験結果について、図5を用いて説明する。具体的には、次亜塩素酸とアンモニアとを反応させた後、バブリング処理によって排出される気体(揮発した気体)を純水にくぐらせ、純水中のアンモニウムイオンの濃度を測定した。測定結果を図5に示す。なお、図5は、次亜塩素酸とアンモニアとを反応させた溶液をバブリングすることで発生する気体をくぐらせた純水中のアンモニウムイオンの濃度を、バブリング時間に対して示す図である。
Here, the experimental results confirming that ammonium ions are confined in the
図5において、横軸は、バブリングを行った時間であり、縦軸は、排出される気体をくぐらせた純水中のアンモニウムイオンの濃度を示している。具体的には、縦軸は、次亜塩素酸とアンモニアとを反応させた後に揮発した気体の濃度に相当する。 In FIG. 5, the horizontal axis represents the time for bubbling, and the vertical axis represents the concentration of ammonium ions in the pure water through which the exhausted gas has passed. Specifically, the vertical axis corresponds to the concentration of gas volatilized after reacting hypochlorous acid and ammonia.
アンモニアと次亜塩素酸とが反応することで、クロラミンが生成される。生成したクロラミンを含む溶液をバブリングすることで、溶解していたアンモニウムイオンがアンモニアとして揮発する。揮発したアンモニアを純水にくぐらせることで、純水にアンモニアが溶け込む。 Chloramine is produced by the reaction of ammonia and hypochlorous acid. By bubbling the solution containing the produced chloramine, the dissolved ammonium ions are volatilized as ammonia. By passing the volatilized ammonia through the pure water, the ammonia is dissolved in the pure water.
プラズマを発生させない場合、バブリング時間が長い程、アンモニウムイオンの濃度が高い。すなわち、揮発したアンモニアの量が多いことを意味する。 When plasma is not generated, the longer the bubbling time, the higher the ammonium ion concentration. That is, it means that the amount of ammonia volatilized is large.
一方で、プラズマを発生させた場合、プラズマによって発生する亜硝酸がクロラミンを分解する。このため、溶液中には、クロラミンが分解されることで発生するアンモニウムイオンが含まれる。当該溶液をバブリングすることでアンモニアが揮発し、揮発したアンモニアを純水にくぐらせることで、純水にアンモニアが溶け込む。 On the other hand, when plasma is generated, nitrous acid generated by the plasma decomposes chloramine. For this reason, the solution contains ammonium ions generated by the decomposition of chloramine. By bubbling the solution, ammonia is volatilized, and the ammonia is dissolved in pure water by passing the volatilized ammonia through the pure water.
このため、プラズマを発生させた場合においても、アンモニウムイオンが検出される。しかしながら、図5に示すように、アンモニウムイオンの濃度の増加が抑制されている。つまり、バブリング時間に対するアンモニアの揮発量が抑制されている。これは、プラズマによって亜硝酸だけでなく、硝酸も生成されて溶液が酸性になっているためである。 For this reason, ammonium ions are detected even when plasma is generated. However, as shown in FIG. 5, an increase in the concentration of ammonium ions is suppressed. That is, the volatilization amount of ammonia with respect to the bubbling time is suppressed. This is because not only nitrous acid but also nitric acid is generated by the plasma, and the solution becomes acidic.
本実施の形態に係る脱臭装置1によれば、第2液体61が酸性となって第2液体61中にアンモニウムイオンが閉じ込められるので、アンモニアが揮発するのを抑制することができる。したがって、吹出口12からアンモニアが排出されるのを抑制することができる。
According to the
[3−4.硫化水素の分解]
次に、硫化水素の分解について説明する。ここでは、脱臭装置1を模した簡易的な脱臭装置を用いて、硫化水素の分解を行った。図6は、硫化水素の分解に用いた簡易脱臭装置1xの構成を示す図である。
[3-4. Decomposition of hydrogen sulfide]
Next, the decomposition of hydrogen sulfide will be described. Here, hydrogen sulfide was decomposed by using a simple deodorizing apparatus simulating the
図6に示すように、簡易脱臭装置1xは、第1吸気口11x、第2吸気口71x及び吹出口12xを有する容器10xと、容器10x内の第2吸気口71xの近傍に配置された一対の電極対81xとを有する。容器10x内には、所定の液体61xが溜められている。
As shown in FIG. 6, the
容器10xは、筐体10、第1タンク30及び第2タンク60などに相当する。第1吸気口11x、第2吸気口71x及び吹出口12xはそれぞれ、吸気口11、気体供給管71及び吹出口12に相当する。一対の電極対81xは、プラズマ発生器80又は次亜塩素酸生成器40が備える一対の電極対81(又は41)に相当する。
The
第1吸気口11xに導入される気体2xは、吸気口11を介して取り込まれる気体2に相当する。第2吸気口71xに導入される気体7xは、気体供給ポンプ70によってプラズマ発生器80の電極対81の近傍に供給される気体に相当する。吹出口12xから排出される気体6xは、吹出口12から排出される気体6に相当する。図6に示す簡易脱臭装置1xでは、容器10x内に導入される気体2x及び7xの合計流量が、容器10xから排出される気体7xの流量と略一致する。
The
硫化水素を含む気体2xを第1吸気口11xから所定の流量で継続的に流しながら、プラズマ又は次亜塩素酸を生成したときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれる硫化水素の濃度を測定した。測定した結果を図7に示す。なお、第1吸気口11xからは硫化水素を含む気体2xを0.8L/minで、第2吸気口71xからは硫化水素を含まない空気である気体7xを0.2L/minで、それぞれ容器10x内に導入した。
When plasma or hypochlorous acid is generated while continuously flowing a
図7は、プラズマ処理又は次亜塩素酸処理の処理時間に対する硫化水素の濃度を示す図である。図7において、横軸は、プラズマ処理を行った処理時間、又は、次亜塩素酸を発生された処理時間である。なお、図7において、10分〜40分の間が電圧を印加した期間であり、次亜塩素酸が生成されている期間、又は、プラズマが発生している期間である。 FIG. 7 is a diagram showing the concentration of hydrogen sulfide with respect to the treatment time of plasma treatment or hypochlorous acid treatment. In FIG. 7, the horizontal axis represents the processing time for performing plasma processing or the processing time for generating hypochlorous acid. In FIG. 7, a period between 10 minutes and 40 minutes is a period in which voltage is applied, and a period in which hypochlorous acid is generated or a period in which plasma is generated.
図7の太実線で示す「プラズマ気液」は、電極対81xの近傍に導入された気体内でプラズマを発生させたときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれる硫化水素の濃度を示している。破線で示す「次亜塩素酸」は、電極対81x間での電気分解により次亜塩素酸を生成したときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれる硫化水素の濃度を示している。なお、点線で示す「プラズマ(H2S導入:0.2L/min)」及び細実線で示す「プラズマ(H2S導入:1L/min)」は、実施の形態4の説明において詳しく説明する。
The “plasma gas-liquid” indicated by the thick solid line in FIG. 7 indicates the concentration of hydrogen sulfide contained in the
図7で示すように、プラズマを発生させた場合、硫化水素の濃度は約0.5ppm減少しているが、あまり分解されていないことが分かる。一方で、次亜塩素酸を生成した場合には、硫化水素の濃度は約3ppm減少し、十分に硫化水素が分解されていることが分かる。なお、40分以降の電圧の印加を終了した後も、生成された次亜塩素酸が液体61x中に残っているため、硫化水素の分解は継続して行われている。 As shown in FIG. 7, it can be seen that when plasma is generated, the concentration of hydrogen sulfide is reduced by about 0.5 ppm, but is not decomposed much. On the other hand, when hypochlorous acid is produced, the concentration of hydrogen sulfide is reduced by about 3 ppm, indicating that hydrogen sulfide is sufficiently decomposed. In addition, since the produced | generated hypochlorous acid remains in the liquid 61x even after the application of the voltage after 40 minutes is complete | finished, decomposition | disassembly of hydrogen sulfide is performed continuously.
このように、プラズマのみでは硫化水素を十分に分解することは難しいが、次亜塩素酸を利用することで、硫化水素の分解が行われることが確認された。 As described above, it was difficult to sufficiently decompose hydrogen sulfide only with plasma, but it was confirmed that hydrogen sulfide was decomposed by using hypochlorous acid.
[3−5.メチルメルカプタンの分解]
次に、メチルメルカプタンの分解について説明する。まず、メチルメルカプタンに所定濃度の亜硝酸試薬を加えることで、メチルメルカプタンが亜硝酸によって分解されることを確認した。確認結果を図8に示す。
[3-5. Decomposition of methyl mercaptan]
Next, the decomposition of methyl mercaptan will be described. First, it was confirmed that methyl mercaptan was decomposed by nitrous acid by adding a nitrous acid reagent having a predetermined concentration to methyl mercaptan. The confirmation result is shown in FIG.
図8は、亜硝酸の濃度に対するメチルメルカプタンの分解量を示す図である。図8において、横軸は、亜硝酸の濃度であり、縦軸は、メチルメルカプタンの分解量である。 FIG. 8 is a graph showing the decomposition amount of methyl mercaptan with respect to the concentration of nitrous acid. In FIG. 8, the horizontal axis represents the concentration of nitrous acid, and the vertical axis represents the decomposition amount of methyl mercaptan.
図8に示すように、亜硝酸濃度が高い程、メチルメルカプタンの分解量も大きくなっている。したがって、プラズマによって発生する亜硝酸がメチルメルカプタンを分解できると推察される。 As shown in FIG. 8, the higher the concentration of nitrous acid, the larger the amount of methyl mercaptan decomposed. Therefore, it is assumed that nitrous acid generated by plasma can decompose methyl mercaptan.
以下では、硫化水素の場合と同様に、図6に示す簡易脱臭装置1xを用いて、メチルメルカプタンの分解を行った。
Below, methyl mercaptan was decomposed | disassembled using the
具体的には、メチルメルカプタンを含む気体2xを第1吸気口11xから所定の流量で継続的に流しながら、プラズマ又は次亜塩素酸を生成したときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれるメチルメルカプタンの濃度を測定した。測定した結果を図9に示す。なお、第1吸気口11xからはメチルメルカプタンを含む気体2xを0.8L/minで、第2吸気口71xからはメチルメルカプタンを含まない空気である気体7xを0.2L/minで、それぞれ容器10x内に導入した。
Specifically, when plasma or hypochlorous acid is generated while continuously flowing a
図9は、プラズマ処理又は次亜塩素酸処理の処理時間に対するメチルメルカプタンの濃度を示す図である。図9において、横軸は、プラズマ処理を行った処理時間、又は、次亜塩素酸を発生された処理時間である。なお、図7において、10分〜40分の間が電圧を印加した期間であり、次亜塩素酸が生成されている期間、又は、プラズマが発生している期間である。 FIG. 9 is a diagram showing the concentration of methyl mercaptan with respect to the treatment time of plasma treatment or hypochlorous acid treatment. In FIG. 9, the horizontal axis represents the processing time for performing plasma processing or the processing time for generating hypochlorous acid. In FIG. 7, a period between 10 minutes and 40 minutes is a period in which voltage is applied, and a period in which hypochlorous acid is generated or a period in which plasma is generated.
図9の太実線で示す「プラズマ気液」は、電極対81xの近傍に導入された気体内でプラズマを発生させたときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれるメチルメルカプタンの濃度を示している。破線で示す「次亜塩素酸」は、電極対81x間での電気分解により次亜塩素酸を生成したときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれるメチルメルカプタンの濃度を示している。なお、細実線で示す「プラズマ(CH3SH導入:0.2L/min)」及び点線で示す「プラズマ(CH3SH導入:1L/min)」は、実施の形態4の説明において詳しく説明する。
The “plasma gas-liquid” indicated by the thick solid line in FIG. 9 indicates the concentration of methyl mercaptan contained in the
図9で示すように、プラズマを発生させた場合、及び、次亜塩素酸を生成した場合、メチルメルカプタンの濃度は約1.5ppm減少しており、メチルメルカプタンが分解されていることが分かる。なお、次亜塩素酸の場合は、40分以降の電圧の印加を終了した後も、生成された次亜塩素酸が液体61x中に残っているため、メチルメルカプタンの分解は継続して行われている。 As shown in FIG. 9, when plasma is generated and when hypochlorous acid is generated, the concentration of methyl mercaptan is reduced by about 1.5 ppm, and it can be seen that methyl mercaptan is decomposed. In the case of hypochlorous acid, since the generated hypochlorous acid remains in the liquid 61x even after the application of the voltage for 40 minutes and thereafter is finished, the decomposition of methyl mercaptan is continuously performed. ing.
[4.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る脱臭装置1は、吸気口11と吹出口12とを有する筐体10と、吸気口11を介して気体2が筐体10内に取り込まれるように、又は、吹出口12を介して気体6が筐体10外に排出されるように、気流を生成するファン21及び22と、筐体10内に配置され、第1液体31を溜めるための第1タンク30と、第1液体31中に次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成器40と、気流に交差するように配置され、第1液体31と吸気口11から取り込まれた気体2とを接触させる第1フィルタ50と、筐体10内の第1タンク30より吹出口12側に配置され、第2液体61を溜めるための第2タンク60と、酸素及び窒素を含む気体を第2液体61中に供給する気体供給ポンプ70と、気体供給ポンプ70によって供給された気体内で、第2液体61に接触するようにプラズマを発生させることで、窒素酸化物を発生させるプラズマ発生器80と、気流に交差するように配置され、第2液体61と第1フィルタ50を通過した気体とを接触させる第2フィルタ90とを備える。
[4. Summary]
As described above, the
このように、脱臭装置1は、吸気口11から取り込んだ気体に含まれる悪臭物質を二段階で分解する。具体的には、第1段階では、取り込んだ悪臭物質を次亜塩素酸と反応させる。第2段階では、次亜塩素酸との反応によって発生した物質及び次亜塩素酸とは反応しない物質を、プラズマによって発生する亜硝酸と反応させる。
Thus, the
これにより、図3〜図9を用いて説明したように、アンモニア、硫化水素及びメチルメルカプタンなどの悪臭物質を効率良く分解することができる。 Thereby, as demonstrated using FIGS. 3-9, malodorous substances, such as ammonia, hydrogen sulfide, and methyl mercaptan, can be decompose | disassembled efficiently.
(実施の形態2)
続いて、実施の形態2に係る脱臭装置について説明する。
(Embodiment 2)
Subsequently, a deodorizing apparatus according to
[1.構成]
図10は、本実施の形態に係る脱臭装置100の構成を示す図である。図10に示すように、脱臭装置100は、図1に示す実施の形態1に係る脱臭装置1と比較して、新たに気液接触部材110を備える点が異なっている。
[1. Constitution]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the
気液接触部材110は、窒素酸化物と第2液体61とを接触させることで、第2液体61への窒素酸化物の溶け込みを促進する。気液接触部材110は、図10に示すように、配管部62のプラズマ発生器80より下流側に設けられている。つまり、気液接触部材110は、プラズマ発生器80を通過した第2液体61が第2タンク60に戻る途中に通過するように、プラズマ発生器80と第2タンク60との間に配置されている。なお、図2で示した場合と同様に、図10において反時計回りに配管部62及び第2タンク60内を第2液体61が循環される場合を想定している。
The gas-
気液接触部材110は、プラズマ発生器80によってプラズマが発生した後の第2液体61を通過させて、プラズマにより発生した窒素酸化物を第2液体61に溶け込ませる。具体的には、気液接触部材110は、窒素酸化物と第2液体61との接触面積又は接触時間を増やす部材である。
The gas-
例えば、気液接触部材110は、チューブ、ホース又はパイプなどの中空の長い管である。具体的には、気液接触部材110は、ロール状に巻かれたホースである。気液接触部材110の内部を第2液体61が通過することで、プラズマ発生器80から第2タンク60に第2液体61が戻るまでの時間を長くすることができる。つまり、プラズマによって発生した窒素酸化物と第2液体61との接触時間が長くなるので、窒素酸化物の第2液体61への溶け込みが促進される。
For example, the gas-
気液接触部材110は、例えば、管の内径に対する管の長さの比は、例えば50以上である。これにより、接触時間を増やすことができ、十分な量の亜硝酸を生成することができる。
In the gas-
なお、気液接触部材110は、窒素酸化物と第2液体61との接触面積を増やすためのフィルタでもよい。例えば、気液接触部材110は、多孔質膜などでもよい。第2液体61が多孔質膜を通過することにより、窒素酸化物のガスが細かくなり、第2液体61との接触面積を増加させることができる。
The gas-
気液接触部材110は、例えば、耐酸性の樹脂材料又は金属材料から形成される。例えば、気液接触部材110は、ポリ塩化ビニル、ステンレス又はセラミックなどから形成される。
The gas-
[2.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る脱臭装置100は、さらに、窒素酸化物と第2液体61とを接触させることで、第2液体61への窒素酸化物の溶け込みを促進する気液接触部材110を備える。
[2. Summary]
As described above, the
これにより、窒素酸化物の第2液体61への溶け込みが促進されるので、第2液体61中の亜硝酸の濃度を高めることができる。したがって、アンモニアが次亜塩素酸と反応することで生成されたクロラミン、及び、次亜塩素酸では分解しきれずに残ったメチルメルカプタンなどを効率良く分解することができる。
Thereby, since the penetration of nitrogen oxides into the
(実施の形態3)
続いて、実施の形態3に係る脱臭装置について説明する。
(Embodiment 3)
Subsequently, a deodorizing apparatus according to
[1.構成]
図11は、本実施の形態に係る脱臭装置200の構成を示す図である。図11に示すように、脱臭装置200は、図10に示す実施の形態2に係る脱臭装置100と比較して、新たに冷却装置220を備える点が異なっている。
[1. Constitution]
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a
冷却装置220は、第2液体61を冷却する。具体的には、冷却装置220は、気液接触部材110を冷やすことで、気液接触部材110を通過する第2液体61を冷却する。冷却装置220は、例えば、5℃〜20℃の温度に第2液体61を冷却する。一例として、冷却装置220は、10℃の温度で第2液体61を保つ。冷却装置220は、空冷式及び水冷式のいずれでもよい。
The
第2液体61に溶け込んだ亜硝酸は、第2液体61の温度が高くなると、硝酸に変化する。冷却装置220は、第2液体61の温度を低く保つことで、亜硝酸が硝酸に変化するのを抑制することができる。
The nitrous acid dissolved in the second liquid 61 changes to nitric acid when the temperature of the second liquid 61 increases. The
なお、図11に示す例では、冷却装置220は気液接触部材110を冷却するが、これに限らない。冷却装置220は、プラズマ発生器80を冷却してもよい。あるいは、冷却装置220は、配管部62又は第2タンク60の一部又は全部を冷却してもよい。
In the example illustrated in FIG. 11, the
[2.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る脱臭装置200は、さらに、第2液体61を冷却する冷却装置220を備える。
[2. Summary]
As described above, the
これにより、冷却装置220が第2液体61の温度上昇を抑制することができるので、第2液体61中の亜硝酸が硝酸に変化するのを抑制することができる。したがって、第2液体61中の亜硝酸の濃度の低下が抑制されるので、アンモニアが次亜塩素酸と反応することで生成されたクロラミン、及び、次亜塩素酸では分解しきれずに残ったメチルメルカプタンなどを効率良く分解することができる。
Thereby, since the
(実施の形態4)
続いて、実施の形態4に係る脱臭装置について説明する。
(Embodiment 4)
Subsequently, a deodorizing apparatus according to
[1.構成]
図12は、本実施の形態に係る脱臭装置300の構成を示す図である。図12に示すように、脱臭装置300は、図11に示す実施の形態2に係る脱臭装置200と比較して、気体供給ポンプ70の配置が異なっている。
[1. Constitution]
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a
具体的には、気体供給ポンプ70は、筐体10の外部ではなく、筐体10の内部に配置されている。より具体的には、気体供給ポンプ70は、第1フィルタ50と第2フィルタ90との間の第2空間14に配置されている。
Specifically, the
本実施の形態では、気体供給ポンプ70は、第1フィルタ50を通過した気体3の一部を供給する。具体的には、気体供給ポンプ70は、プラズマ発生器80に、第1フィルタ50を通過した気体3及び第1液体31から揮発したクロラミンなどを含む気体4を、プラズマ発生器80の電極対81の近傍に供給する。つまり、気体供給ポンプ70は、第2空間14内の気体(具体的には、第1フィルタ50を通過して第2フィルタ90を通過する前の気体)を取り込んで、取り込んだ気体を電極対81の近傍に供給する。
In the present embodiment, the
電極対81の近傍に供給された気体に含まれる硫化水素及びメチルメルカプタンなどは、電極対81の近傍で発生するプラズマによって直接分解される。以下では、図6、図7及び図9を用いて、プラズマによる硫化水素及びメチルメルカプタンの分解について説明する。
Hydrogen sulfide, methyl mercaptan, and the like contained in the gas supplied in the vicinity of the
[2−1.硫化水素のプラズマによる分解]
ここでは、図6に示す簡易脱臭装置1xを用いて、硫化水素の分解を行った。具体的には、硫化水素を第1吸気口11xだけでなく、又は、第1吸気口11xの代わりに、第2吸気口71xから所定の流量で継続的に流しながら、プラズマを発生させた。
[2-1. Hydrogen sulfide plasma decomposition]
Here, hydrogen sulfide was decomposed using the
図7の点線で示す「プラズマ(H2S導入:0.2L/min)」は、第2吸気口71xから0.2L/minで硫化水素を含む気体2xを導入し、かつ、第1吸気口11xから0.8L/minで硫化水素を含む気体7xを導入しながら、プラズマを発生させたときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれる硫化水素の濃度を示している。図7の細実線で示す「プラズマ(H2S導入:1L/min)」は、第2吸気口71xのみから1L/minで硫化水素を含む気体7xを導入しながら、プラズマを発生させたときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれる硫化水素の濃度を示している。
“Plasma (H 2 S introduction: 0.2 L / min)” indicated by a dotted line in FIG. 7 introduces the
図7に示すように、第2吸気口71xからの硫化水素の導入量が多い程、硫化水素の濃度が大きく減少していることが分かる。また、約40分で電圧の印加を停止した後すぐに、硫化水素の濃度が急激に増加している。つまり、プラズマの発生が停止した後すぐに濃度が上昇しているので、プラズマの発生中は、発生したプラズマが硫化水素を分解していると推察される。
As shown in FIG. 7, it can be seen that the concentration of hydrogen sulfide greatly decreases as the amount of hydrogen sulfide introduced from the
このように、プラズマが発生する電極対81xの近傍に硫化水素を供給することで、硫化水素をより効率良く分解することができる。本実施の形態では、次亜塩素酸では分解しきれなかった硫化水素などが含まれる気体3を、気体供給ポンプ70がプラズマ発生器80の電極対81の近傍に供給するので、硫化水素の分解効率を高めることができる。
Thus, hydrogen sulfide can be decomposed more efficiently by supplying hydrogen sulfide in the vicinity of the
[2−2.メチルメルカプタンのプラズマによる分解]
硫化水素の場合と同様に、図6に示す簡易脱臭装置1xを用いて、メチルメルカプタンの分解を行った。具体的には、メチルメルカプタンを第1吸気口11xだけでなく、又は、第1吸気口11xの代わりに、第2吸気口71xから所定の流量で継続的に流しながら、プラズマを発生させた。
[2-2. Decomposition of methyl mercaptan by plasma]
As in the case of hydrogen sulfide, methyl mercaptan was decomposed using the
図9の点線で示す「プラズマ(CH3SH導入:0.2L/min)」は、第2吸気口71xから0.2L/minでメチルメルカプタンを含む気体2xを導入し、かつ、第1吸気口11xから0.8L/minでメチルメルカプタンを含む気体7xを導入しながら、プラズマを発生させたときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれるメチルメルカプタンの濃度を示している。図9の細実線で示す「プラズマ(CH3SH導入:1L/min)」は、第2吸気口71xのみから1L/minでメチルメルカプタンを含む気体7xを導入しながら、プラズマを発生させたときに、吹出口12xから排出される気体6xに含まれるメチルメルカプタンの濃度を示している。
“Plasma (CH 3 SH introduction: 0.2 L / min)” indicated by a dotted line in FIG. 9 introduces a
図9に示すように、第2吸気口71xからのメチルメルカプタンの導入量が多い程、メチルメルカプタンの濃度が大きく減少していることが分かる。また、硫化水素の場合と同様に、約40分で電圧の印加を停止した後すぐに、メチルメルカプタンの濃度が急激に増加している。つまり、プラズマの発生が停止した後すぐに濃度が上昇しているので、プラズマの発生中は、発生したプラズマがメチルメルカプタンを分解していると推察される。
As shown in FIG. 9, it can be seen that the concentration of methyl mercaptan greatly decreases as the amount of methyl mercaptan introduced from the
このように、プラズマが発生する電極対81xの近傍にメチルメルカプタンを供給することで、メチルメルカプタンをより効率良く分解することができる。本実施の形態では、次亜塩素酸では分解しきれなかったメチルメルカプタンなどが含まれる気体3を、気体供給ポンプ70がプラズマ発生器80の電極対81の近傍に供給するので、メチルメルカプタンの分解効率を高めることができる。
Thus, by supplying methyl mercaptan in the vicinity of the
[3.まとめ]
以上のように、本実施の形態に係る脱臭装置300では、気体供給ポンプ70は、第1フィルタ50を通過した気体3の一部を供給する。
[3. Summary]
As described above, in the
これにより、気体3に含まれる硫化水素及びメチルメルカプタンをプラズマによって直接分解することができる。したがって、悪臭物質の分解効率を一層高めることができる。
Thereby, hydrogen sulfide and methyl mercaptan contained in the
(他の実施の形態)
以上、1つ又は複数の態様に係る脱臭装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
(Other embodiments)
Although the deodorizing apparatus according to one or more aspects has been described based on the embodiments, the present disclosure is not limited to these embodiments. Unless it deviates from the main point of this indication, the form which carried out various deformation | transformation which those skilled in the art thought to this embodiment, and the structure constructed | assembled combining the component in different embodiment is also included in the scope of this indication. It is.
例えば、上記の各実施の形態では、第1フィルタ50に第1液体31を行き渡らせる方法として、ローラーなどによって第1フィルタ50を回転させたが、これに限らない。例えば、第1フィルタ50は、横幅が筐体10の内面に略一致する板状の部材でもよい。第1フィルタ50は、上部と側方部とがそれぞれ、筐体10の上部の内面と側部の内面とに接触するように配置されている。第1フィルタ50の下部は第1液体31に浸漬している。
For example, in each of the above-described embodiments, the
この場合、例えば、噴霧器などによって第1タンク30内の第1液体31を第1フィルタ50に噴霧してもよい。あるいは、配管及び液体ポンプなどによって、第1タンク30から第1液体31を吸い上げて第1フィルタ50の上部から流してもよい。
In this case, for example, the first liquid 31 in the
また、例えば、上記の各実施の形態では、プラズマ発生器80が第2タンク60に接続された配管部62の経路上に設けられる例について示したが、これに限らない。例えば、プラズマ発生器80は、一対の電極対81が第2タンク60内に位置するように配置されてもよい。
Further, for example, in each of the above-described embodiments, the example in which the
また、例えば、上記の各実施の形態では、次亜塩素酸生成器40が電気分解により次亜塩素酸を生成する例について示したが、これに限らない。例えば、次亜塩素酸生成器40は、所定量の次亜塩素酸薬剤を添加することで、第1液体31中に次亜塩素酸を生成してもよい。
Further, for example, in each of the above-described embodiments, an example in which the
また、上記の各実施の形態は、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 Each of the above-described embodiments can be variously changed, replaced, added, omitted, etc. within the scope of the claims or an equivalent scope thereof.
本開示は、気体に含まれる悪臭物質を効率良く分解することができる脱臭装置として利用でき、例えば、空気清浄機などに利用することができる。 The present disclosure can be used as a deodorizing device that can efficiently decompose malodorous substances contained in a gas, and can be used, for example, in an air purifier.
1、100、200、300 脱臭装置
1x 簡易脱臭装置
2、2x、3、4、5、6、6x、7x 気体
10 筐体
10x 容器
11 吸気口
11x 第1吸気口
12、12x 吹出口
13 第1空間
14 第2空間
15 第3空間
21、22 ファン
30 第1タンク
31 第1液体
40 次亜塩素酸生成器
41、81、81x 電極対
50 第1フィルタ
60 第2タンク
61 第2液体
61x 液体
62 配管部
70 気体供給ポンプ
71 気体供給管
71x 第2吸気口
72 気泡
80 プラズマ発生器
90 第2フィルタ
110 気液接触部材
220 冷却装置
1, 100, 200, 300
Claims (4)
前記吸気口を介して気体が前記筐体内に取り込まれるように、又は、前記吹出口を介して気体が前記筐体外に排出されるように、気流を生成するファンと、
前記筐体内に配置され、第1液体を溜めるための第1タンクと、
前記第1液体中に次亜塩素酸を生成する次亜塩素酸生成器と、
前記気流に交差するように配置され、前記第1液体と前記吸気口から取り込まれた気体とを接触させる第1フィルタと、
前記筐体内の前記第1タンクより前記吹出口側に配置され、第2液体を溜めるための第2タンクと、
酸素及び窒素を含む気体を前記第2液体中に供給する気体供給ポンプと、
前記気体供給ポンプによって供給された気体内で、前記第2液体に接触するようにプラズマを発生させることで、窒素酸化物を発生させるプラズマ発生器と、
前記気流に交差するように配置され、前記第2液体と前記第1フィルタを通過した気体とを接触させる第2フィルタとを備える
脱臭装置。 A housing having an air inlet and an air outlet;
A fan that generates an air flow so that gas is taken into the casing through the intake port or gas is discharged out of the casing through the outlet;
A first tank disposed in the housing for storing a first liquid;
A hypochlorous acid generator for generating hypochlorous acid in the first liquid;
A first filter disposed so as to intersect with the airflow, and contacting the first liquid and the gas taken in from the air inlet;
A second tank disposed on the outlet side of the first tank in the housing and for storing a second liquid;
A gas supply pump for supplying a gas containing oxygen and nitrogen into the second liquid;
A plasma generator that generates nitrogen oxides by generating a plasma in contact with the second liquid in the gas supplied by the gas supply pump;
A deodorizing apparatus, comprising: a second filter that is disposed so as to intersect the airflow and that contacts the second liquid and the gas that has passed through the first filter.
前記窒素酸化物と前記第2液体とを接触させることで、前記第2液体への前記窒素酸化物の溶け込みを促進する気液接触部材を備える
請求項1に記載の脱臭装置。 further,
The deodorizing apparatus according to claim 1, further comprising a gas-liquid contact member that promotes dissolution of the nitrogen oxide into the second liquid by bringing the nitrogen oxide into contact with the second liquid.
前記第2液体を冷却する冷却装置を備える
請求項1又は2に記載の脱臭装置。 further,
The deodorizing apparatus according to claim 1, further comprising a cooling device that cools the second liquid.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の脱臭装置。 The deodorizing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas supply pump supplies part of the gas that has passed through the first filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016052784A JP2017164311A (en) | 2016-03-16 | 2016-03-16 | Deodorizing apparatus |
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Cited By (1)
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CN109796072A (en) * | 2019-01-14 | 2019-05-24 | 哈尔滨新海德智能环境工程有限公司 | A kind of plasma purifying machine for COD waste liquid |
-
2016
- 2016-03-16 JP JP2016052784A patent/JP2017164311A/en active Pending
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